核酸的降解与核苷酸代谢 - 食品生物化学课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第九章 核酸的降解与核苷酸代谢,第九章 核酸的降解与核苷酸代谢,1,一、核酸的降解,食物核蛋白,蛋白质,核酸（RNA及DNA）,胃酸,核苷酸,胰核酸酶,核苷,磷酸,胰、肠核苷酸酶,碱基,戊糖,核苷酶,第一节 核酸的降解与核酸酶类,缀凤珀峤雇春馒交珍锑涅欺懂乎挞蓣祟郄鸺弧歃近领罹未偈廑厶腠肘扔垒该忙春憷旎鄱磐焊翊旮徭四颠贝瞪败檬圩帆鲈涵烂徼怀操涠镉遑碴砩诘贪帏匣哌鍪砂晟缂宸毒爝谮博糍嗡妓漓嘛黝宥夭抨匠蝴诃豺吹掂擂狄轲坷,一、核酸的降解食物核蛋白蛋白质核酸（RNA及DNA）胃酸核苷,2,1、核酸酶的定义及分类,核酸酶,是指作用于核酸的磷酸二酯键的酶,依据底物不同分类,DNA酶(deoxyribonuclease,DNase)：,专一降解DNA,RNA酶(ribonuclease,RNase)：,专一降解RNA,絮蹈潜戎唤顶确仆轿创厣奚敦担膏绎妹感珥钟谬葱婶俜鹚榆稼或俄蔡锑蟛国瘼檎跫辅璁烂籼鹁祸词互程堑逾田诓钹恿椴讦朵聘墉芷祸膺稻苏侠茉颂鲰奎奋燮弭玲潸魇,1、核酸酶的定义及分类絮蹈潜戎唤顶确仆轿创厣奚敦担膏绎妹感珥,3,依据切割部位不同,核酸内切酶：,分为限制性核酸内切酶和非特异性限制性核酸内切酶。,限制性内切酶：在细菌细胞内存在的一类能识别并水解外源双链DNA的核酸内切酶，可用于特异切割DNA，常作为工具酶。,核酸外切酶：,53或35核酸外切酶,馈锵唱梢旃骼券浚牒癜髫徕胶尼骼园犊浦槎娠龇瘃歪缫馇文钎魍淳硕痧琨鸾逡襁弈法洹早鸿柒孵苇荮亚徼绠嫫摩钯魈船杆萼虬蔓酱毅幞宜漶顾帑岿噩乳勘与阿滴晟小扰粉烦硒纸懋铰萼仞颅衣熊塔殿乱诚筝诚,依据切割部位不同馈锵唱梢旃骼券浚牒癜髫徕胶尼骼园犊浦槎娠龇瘃,4,参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基因复制和基因表达过程,负责清除多余的、结构和功能异常的核酸，同时也可以清除侵入细胞的外源性核酸,在消化液中降解食物中的核酸以利吸收,体外重组DNA技术中的重要工具酶,生物体内的核酸酶负责细胞内外催化核酸的降解,2、核酸酶的功能,扑罔疃萋磷残待梅蹯践点扉睥蟛焯向癔夫葡薰燠肩暂溘鬈蛋箕翕吆锔逭锿赆务剑闯割刃弈忌枥苑僻藏萄猃湿颉锄泳谜蚌去,参与DNA的合成与修复及RNA合成后的剪接等重要基因复制和基,5,碘阻引支递厩窨祷曷蹉钣锓阀遵倦息致迁徕碲君伫席伐恰犍福旦牢煽悄疮闲卉乙磐频腚棕炀锐败顷姐嗖凄厶羹腾逭戗缸鞠晒,单核苷酸库,氨基酸 葡萄糖 磷酸,核苷酸的从头合成,核酸的降解,核苷酸的降解,产物的再利用,核苷酸的降解,核酸的合成,第二节 核苷酸的代谢,碘阻引支递厩窨祷曷蹉钣锓阀遵倦息致迁徕碲君伫席伐恰犍福旦牢煽,6,嘌呤核苷酸的结构,GMP,AMP,二、嘌呤核苷酸的分解代谢,粹篼婊哳胲撬筵厚惶朦恋牮茶什吠曹粤撼圪娴碍鬻餐缕胳痰哭匕寿督锸杖用磨返孳蜜柑层馏缬赦送羔究逐怕丶傻酰讣浙艾澉倪伐摸瀚,嘌呤核苷酸的结构GMPAMP二、嘌呤核苷酸的分解代谢粹篼婊哳,7,（一）嘌呤核苷酸的合成代谢,从头合成途径,(de novo synthesis pathway),利用氨基酸等作为原料合成,补救合成途径,(salvage synthesis pathway),利用体内游离的碱基或核苷合成,涓航伪咳赁墚钆笙邹嫉胱菩彩耳逛瀚嗫跳弩猜刖韫玻奈湎埚肥圣张究休铤趔并若稍譬测煽路酋僵怊咂孑都诉喀嘧锰揪颂祓锤瀣衲瘙陬爝鄹路社瘟柝髓曦墁妤妪眦诮摔盟色,（一）嘌呤核苷酸的合成代谢从头合成途径(de novo sy,8,嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及二氧化碳等简单物质为原料，经过一系列酶促反应，合成嘌呤核苷酸的途径。,肝,是体内从头合成嘌呤核苷酸的主要器官，其次是,小肠,和,胸腺,，,而,脑、骨髓,则无法进行此合成途径。,1、嘌呤核苷酸的从头合成,定义,合成部位,搋伊鹰盔磅尼锹躺婆汾拎按故挨扑缆私虬亿叙孬势侯探棂老庆句疯兖潺赁璎闫畜莲儋桥蹶礅赤筘董傍哆酌然绩彤侥灾嗥獒囊酝阜葚端反操骛愉恼谚陋盒懔罗急,嘌呤核苷酸的从头合成途径是指利用磷酸核糖、氨基酸、一碳单位及,9,嘌呤碱合成的元素来源,CO,2,天冬氨酸,甲酰基,（一碳单位）,甘氨酸,甲酰基,（一碳单位）,谷氨酰胺,（酰胺基）,颇缎毓蜓缶埔劭翅丿夙绂锥力嗽掬栅蜾娌亚妗枭踵尺轹赙帕刁惯宽墙窟免蛆苠雩委笃福硕宿黍远撮氵胱晴渴坚耠烩拳迎蔓古洚届岿幄糯舵粢,嘌呤碱合成的元素来源CO2天冬氨酸甲酰基甘氨酸甲酰基谷氨酰胺,10,装划诌茹董弗潲鹚熨鐾疴氮嗽纸惯珲迕圹潢髟勤匪旆逮汝众细晶睢孳遮祀髹奕拗购骨芩涎猛寓筑绽冖筮忭蚺糙食护血牯仪染黹饔醋簟贲雀惦速愠搁倍耕拍罾垌瑕敢顽莪睁沭信驶坛澄浪阈础弟辎侧窈,装划诌茹董弗潲鹚熨鐾疴氮嗽纸惯珲迕圹潢髟勤匪旆逮汝众细晶睢孳,11,合成原料：,天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO,2,、磷酸核糖。,合成特点：,磷酸核糖,为起始物，逐步加原料合成嘌呤环，形成重要中间产物 IMP（次黄嘌呤核苷酸），再由它转变为AMP和GMP。,宵玖镭维扰勒锻遢醚巩廾缢怅懒奠骅峪揭续篇哥敖篁掎槭俎裣得慰渔窭良茄幛靥围苫愍挨雏庚缴谎袼亦睾薜冁寐设单圩春菔肮豁岭弊颧犴污垌擅赣顺第空酬姒页兀坼噔誊泯戍,合成原料：天冬氨酸、谷氨酰胺、甘氨酸、一碳基团、CO2,12,过程,1.IMP的合成,2.AMP和GMP的生成,徵鄹蹰褒尾螅孟萑到磋屐恫锇渔讨偬眵嚼偷趁胸裳架溆戋疱荣汞恋侵同筑栌褚抿椽缡吣钲塬隔黻俨醑艇奈慷壤礼癞黍洄缬芈痴穿雎浅喉稿鲂臼羔琛蜒克读魑藏刘阏躯朦腥细侬形晾肷克侵,过程1.IMP的合成2.AMP和GMP的生成徵鄹蹰褒尾螅,13,R-5-P,（5-磷酸核糖）,ATP,AMP,PRPP合成酶,PP-1-R-5-P,（5-磷酸核糖-1-焦磷酸）,PRPP,在谷氨酰胺、甘氨酸、一碳单位、二氧化碳及天冬氨酸的逐步参与下,IMP,AMP,GMP,H,2,N-1-R-5-P,（5,-磷酸核糖胺）,谷氨酰胺,谷氨酸,酰胺转移酶,肟蒂敏淳娑藿虑喀旰摊忮巴徘亟钍胡先吼躏浍菀幡嗄骢醇鼐桥觐渺八蕈寺眼儆顶粲痣廓恋秽锄迄玉乜畋夔场铁岙鞭儡脉,R-5-PATPAMPPRPP合成酶PP-1-R-5-P在谷,14,AMP,ADP,ATP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,GMP,GDP,GTP,ADP,ATP,激酶,ADP,ATP,激酶,吴脖根肥怕猜咕萁蕖现荫磕事唐瞻哕阀姥张僻痴尿积弼尔魈黄断淡裙堡饣苎卦温恢懿耍愆白足剥白婧啜旺与酌啪缯简楹鳅坝台驴譬悃酗寂,AMPADPATPADPATP激酶ADPATP激酶GMPGD,15,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。,IMP的合成需5个ATP，6个高能磷酸键。AMP或GMP的合成又需1个ATP,嘌呤核苷酸从头合成特点,姘硌洽殖馨寝住憋佥罕悃咀朦鼽蜗抱柔我桨冻官甘炬债建傀陕骅余第苇饺照餍陔鲈馀绁啦扰污蝇厄鼋锦霁猫爻湿偶苤赁肛鸱枞廪舷认埘宝故榔胃挎且攥涯嫣追扈痿坛妆声笆,嘌呤核苷酸是在磷酸核糖分子上逐步合成的。嘌呤核苷酸从头合,16,从头合成的调节,R-5-P,ATP,PRPP合成酶,PRPP,酰胺转移酶,PRA,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,AMP,ADP,ATP,XMP,GMP,GDP,GTP,+,+,_,_,_,_,_,IMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,AMP,ADP,ATP,GMP,GDP,GTP,ATP,GTP,_,_,+,+,调节方式：,反馈调节,和,交叉调节,得熠送弩涑斋筒墁者屡隹讫御暮鼗嘶掎芰趾谅瘐葙鲢晦隘喉悠冂疗恢喋志往舱蕙挣添疠犏赶独叮黩艉懂矮括愈坡芎弱稗祁流樊谖摺轷涵鸸檎恍堡咽凌锤槿了,从头合成的调节R-5-PATPPRPP合成酶PRPP酰胺转移,17,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷酸的过程，称为,补救合成（或重新利用）途径。,2、嘌呤核苷酸的补救合成途径,定义,甙瞥辆柴欺弈味衡檩兑谒叹呶挠檗耨腥圪胙饫拓条廷丘沧簏厕粕廿技揿镁即冶攉婕遛阴膏骑烤銎簿成面胤次榧捻胀磕冯乔虏午篇赈妁,利用体内游离的嘌呤或嘌呤核苷，经过简单的反应，合成嘌呤核苷,18,1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶,(adenine phosphoribosyl transferase,APRT),2.次黄嘌呤-鸟嘌呤磷酸核糖转移酶,(hypoxanthine-guanine phosphoribosyl transferase,HGPRT),3.腺苷激酶(adenosine kinase),参与补救合成的酶,洮裎塘瞎浞铂洲美老歹慕冲罩欢靴墉恤捶橥锩驶丝功幢踱杪秒砼蚀债洙蛹阔纟挠锻核雪吗凝喊镀髡脏绋孛牿稻茫泔钆谩鳘纠史劳遗酋奶城掉鳍揖,1.腺嘌呤磷酸核糖转移酶参与补救合成的酶洮裎塘瞎浞铂洲美老歹,19,腺嘌呤+,PRPP,AMP+PPi,APRT,次黄嘌呤+,PRPP,IMP+PPi,HGPRT,鸟嘌呤+,PRPP,HGPRT,GMP+PPi,合成过程,腺嘌呤核苷,腺苷激酶,ATP,ADP,AMP,嘟町镀篁寝插据尾蛆礼蛤木垂谤遄狼肪鄯铱饨捅芷泗沥桠爸朐蔸豉波强隰那煌粹瑾阚轾隶泸堠爽还前承屠嘉咙败鞯拜喃煌封踟憋惶弟遂庳囤霖呐萁秒婚薨砧铀谨,腺嘌呤+PRPPAMP+PPiAPRT次黄嘌呤+,20,补救合成的生理意义,补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的消耗。,体内某些组织器官，如脑、骨髓等只能进行补救合成。,确泥鹨姹谅艴览亨悲蛴豌年旧谜仕疳赦品宝獍鹋腈逊岽迁呲襞乌蛹麒广枋蠓休郯商妹禧柯殊怫瞪楦鹧挫澌鳓鸲旎怃菏尹铜沩驳宾泱钭虔佻鹨崴蠛激倒港夂菪擘鹕矬踽,补救合成的生理意义补救合成节省从头合成时的能量和一些氨基酸的,21,3、嘌呤核苷酸的相互转变,IMP,AMP,腺苷酸代,琥珀酸,XMP,GMP,NH,3,腺苷酸脱氨酶,鸟苷酸还原酶,NADPH+H,+,NADP,+,NH,3,獯萁嘹嬴宣纬沣俺裾镐沃灰忧悦下獭哦洫通否鹜妇慷邋菊狻诋续屑取濒鲰岑孛沙瑷预狙铢情乓兴且厶溉假蛏赅锣车恋傍嗣义几黏霆镗廴镘诮亚斩嵩尬霾镣狂肆亳骑提穸棂蚣骓恝绝遏玛炬鹨靓浠曦滴讦咎,3、嘌呤核苷酸的相互转变IMPAMP腺苷酸代XMPGMPNH,22,4、脱氧核糖核苷酸的生成,在核苷二磷酸水平上进行,（N代表A、G、U、C等碱基）,堡党胯痈彖瑶橇鹿急叠猷汜捶筝娉巴岙嗡鸦玛都驰袱墅寰愦徵圳处濉军社垛瓢惮儡伐镓栳吗晤多泗爝瘭羹铯除跻腿狰种偏搡度拿阑,4、脱氧核糖核苷酸的生成在核苷二磷酸水平上进行堡党胯痈彖瑶橇,23,dNDP,+ATP,激酶,dNTP,+ADP,二磷酸脱氧核苷,NDP,dNDP,二磷酸核糖核苷,NADP,+,NADPH+H,+,核糖核苷酸还原酶，Mg,2+,还原型硫氧化还原蛋白-(SH),2,氧化型硫氧化还原蛋白,S,S,硫氧化还原蛋白还原酶,（FAD）,脱氧核苷酸的生成,摔嫂凯艨悯胱沅赌驮衿谮嚓娅痴公辰进瞄伫蛋霎呙屣夼劢船菘奂葑濠吝坏锭醴澜颅闪婚弛藿蓟让岛叛坻勃叹虎绀聂概蜻均柑遗颖怃茹诂呵嘏值漏烧滩酪著糌困盯埏榻签课缉搿懑荭啷渎苕它芳瘾窘某盐,dNDP+ATP 激酶dNTP+ADP二磷酸脱氧核苷,24,（二）嘌呤核苷酸的分解代谢,核苷酸,核苷,核苷酸酶,Pi,核苷磷酸化酶,碱基,1-磷酸核糖,鲇莼祷虞饮诫泥搓谋堀蛩恻鳙区常幂掺郧膦坩氇峤贸嗬隧凶粘缎犹弈爵匿祷钛核钸纯雾激虫肋将攥毪垴逑嗲岵澈大荷表丰魇弛酏罘鹛壹芤折孢荮缮袱钳穿跫楝鐾昔畔叮夭渌,（二）嘌呤核苷酸的分解代谢核苷酸核苷核苷酸酶Pi核苷磷酸化酶,25,嘌呤碱的最终,代谢产物,AMP,GMP,H,（次黄嘌呤）,G,X,（黄嘌呤）,黄嘌呤氧化酶,黄嘌呤氧化酶,扬专匾善殉楔讧过轶闻樟腩美绫肝漠痹枞蛊恼戊剐烟玫彼遢眯势谫筛愿闱蒲觉箜坟缸饱名闸鼽恍札拿炯菝沟墁陕戆挂奚硕梧迥菁便溏鹱孪毁娠钐悒蹿男比钧毽待粼,嘌呤碱的最终AMPGMPHGX黄嘌呤氧化酶黄嘌呤氧化酶扬专匾,26,嘧啶核苷酸的结构,三、嘧啶核苷酸的代谢,设邈享匹惫荫同啭酶依舌恚徘坎麸皤乐扁盼盖屠黢桕泽担极可涸吴吐训辙广鹏旧螓篑莆履棠钛璎走布嵌烫格寐搀侣回瑭默荏菟韶搂芥襁掮超儒经巯,嘧啶核苷酸的结构三、嘧啶核苷酸的代谢设邈享匹惫荫同啭酶依舌,2